物聯網技術在lpg灌裝產業中應用

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【內容摘要】液化石油氣灌裝行業由于具有易燃易爆的特點，一直受到政府的高度關注。近年來，各地區政府一直在加強對該行業的規范和監管。其中提高信息化水平就是其中的重要內容。物聯網技術由于可以實現物與物的交互，在液化石油氣灌裝行業的運輸、灌裝、配送等環節都可以發揮較大作用，可以較好地滿足政府監管以及企業高效智能運營的需要。未來，隨著行業發展的需要，物聯網技術作為一種有效的手段，必將得到推廣并促進行業的安全智能健康發展。

【關鍵詞】lpg；灌裝；物聯網技術；行業監管

LPG灌裝行業涉及的液化石油氣為易燃易爆氣體，近年來安全事故頻發，受到政府的高度關注，并制定了一系列政策法規，保障居民用氣安全。其中重點提到，要提高監管信息化水平，要運用物聯網、大數據、人工智能等前沿技術，推動管理手段、管理模式、管理理念創新，加強智慧燃氣管理平臺建設。目前物聯網技術在LPG灌裝行業的應用研究尚不完善，討論物聯網技術在LPG灌裝行業的應用領域及發展前景，有利于推動物聯網技術在液化石油氣灌裝行業的推廣應用，促進行業安全健康運行。

一、LPG灌裝行業的信息化監管要求

液化石油氣灌裝行業具有易燃易爆性，一旦發生安全事故，將會對社會的穩定和人民的生命安全造成巨大威脅。LPG灌裝行業傳統的監管模式主要靠管理手段，靠人工的方式進行記錄和管理。存在管理效率低、瞞報或不報、難以監管等問題。2021年3月，住房和城鄉建設部等部門提出關于加強瓶裝液化石油氣安全管理的指導意見，明確了到2022年年底瓶裝液化石油氣安全專項整治的工作目標，并提出了在LPG三級站建設和運營方面推廣使用先進技術和提高監管信息化水平的要求。其中提到：各地要運用物聯網、大數據、人工智能等前沿技術，推動管理手段、管理模式、管理理念創新，加強智慧燃氣管理平臺建設，有條件的地區與城市信息模型（CIM）基礎平臺深度融合。組織實施燃氣設施智能化建設和改造，進一步提高設施運行效率和安全性能，實現對管網漏損、運行安全等及時預警和應急處置。整合燃氣管理、市場監管等部門以及瓶裝液化石油氣經營企業等市場主體的信息資源，實現瓶裝液化石油氣行業的整體智能高效監管。

二、物聯網技術原理

（一）物聯網技術。物聯網技術是指通過各種信息采集設備（包括傳感器、射頻識別設備等），讀取物體的狀態信息，通過電磁波等方式將信息進行傳遞，然后利用云計算對數據進行智能處理判斷，并進行智能處置的技術。通過該技術，可以實現對物體的感知、識別和控制，并實現物與物的交互。

（二）物聯網技術的基本特征。一是整體感知。可以利用射頻識別、傳感器等感知設備讀取物體的狀態信息。二是可靠傳輸。通過互聯網、無線網絡等方式，將物體的信息進行傳輸，以便進行信息分享。三是智能處理。利用云計算能力等對數據進行智能處理判斷，并進行智能處置。

三、物聯網技術在LPG灌裝行業的應用領域

（一）液化石油氣智能灌裝環節。液化石油氣灌裝站是液化石油氣灌裝的集中場所。通常，氣站有儲罐區和灌裝區。國內大部分氣站會在灌裝區配備幾臺電子自動灌裝秤用于LPG灌裝。灌裝秤可以設定凈重充裝和總重充裝模式進行自動充裝，充裝數據可以實現自動信息化記錄。當前國內的液化石油氣灌裝行業基本實現自動充裝過程，但也存在著一些缺陷：一是無法進行安全監管。按照國家相關法規，氣站在對鋼瓶進行充裝前，應對鋼瓶進行安全檢驗。檢驗內容包括外觀檢查、是否超期使用、是否泄漏等，而在實際操作過程中，由于充裝量較大，人工無法很快地完成相關檢查，可能造成違規充裝等問題。另外，由于鋼瓶無法識別，也無法對鋼瓶充裝數據進行關聯記錄。二是政府無法進行遠程監管。政府無法獲取氣站充裝的鋼瓶信息，無法實現遠程安全過程監管。應用物聯網技術，可以實現讓物體“說話”，并實現物物交互。具體來說，在液化石油氣灌裝環節，物聯網技術實現的過程如下：第一，實現鋼瓶身份標識。首先給每個鋼瓶唯一的身份標識，并將每個鋼瓶的信息進行關聯存儲。關聯信息包括鋼瓶檢驗日期、流轉使用環節等。這樣鋼瓶就具備了唯一性，便于在各個環節進行監管。實現的方式目前有給鋼瓶印制二維碼標簽和配置RFID芯片等形式。第二，灌裝環節進行信息驗證。在灌裝前，利用識別設備對鋼瓶進行身份識別，并關聯數據庫中鋼瓶的信息，判斷鋼瓶狀態是否符合相關法規的安全充裝條件。另外可以配置可燃氣體泄漏等傳感器等對鋼瓶進行安全檢測。識別的方式包括二維碼掃碼和RFID射頻識別等方式。第三，進行相關處置。如果符合驗證條件，則進行下一步的灌裝，并將相關檢測信息及灌裝數據存入數據庫和上傳政府監管系統。如果不符合安全條件，則拒絕充裝，并將相關檢測信息及灌裝數據存入數據庫和上傳政府監管系統。2液化石油氣電子灌裝秤通過應用物聯網技術，可以通過與設備的快速信息交互，實現對LPG灌裝環節的主動安全監管，提高灌裝環節的安全性和自動化水平。目前國內已有部分企業在進行相關的研究，開發了鋼瓶二維碼系統和鋼瓶智能角閥（帶RFID芯片）等。

（二）液化石油氣配送環節。鋼瓶在氣站完成灌裝后便進入了流轉配送環節。液化石油氣作為易燃易爆品，鋼瓶的流轉運輸過程同樣是行業重點關注的環節，鋼瓶到哪個位置了，什么時間節點到哪個門店，什么時間節點到哪個用戶手中了，這些都是需要監管的環節。在近年來各地區新頒布的燃氣管理條例中，很多都明確要求瓶裝液化石油氣需實名制購買。而當前的模式是較難實現LPG配送過程監管的。應用物聯網技術，可以通過GPS信息交互，實現對鋼瓶流轉過程的記錄。另外，借助云服務強大的計算能力，可以對零售配送路徑進行優化，降低配送成本。實現方式可以有以下幾種方式：一是給鋼瓶危化品運輸車配備GPS等定位裝置，實時記錄鋼瓶位置。二是給每一個鋼瓶配置RFID芯片。通過射頻識別技術實現位置節點的通過記錄。如鋼瓶在進出氣站、門店的過程中，由設備自動通過射頻技術記錄鋼瓶流轉信息。三是通過二維碼掃描設備記錄。通過二維碼掃描設備記錄鋼瓶位置節點信息，并與用戶身份綁定。通過運用物聯網技術，可以幫助政府和氣站實時掌握氣瓶流轉配送信息，提高過程安全監管水平。

（三）液化石油氣鋼瓶全生命周期信息化管理。鋼瓶是液化石油氣的載體，液化石油氣灌裝行業的過程其實都是圍繞鋼瓶進行的。因此，要提高LPG灌裝行業的管理水平，就要提高鋼瓶的管理水平。目前很多地區都提出了鋼瓶全生命周期的信息化管理要求。應用物聯網技術可以較好地實現鋼瓶全生命周期的信息化管理。主要組成內容包括：鋼瓶身份標識、識別設備、配套數據庫系統的建設和操作管理系統。1．鋼瓶身份標識。目前包括鋼品標識二維碼和FRID芯片等技術。2．識別設備。包括二維碼掃描槍（或終端手持設備）、FRID射頻讀取器等。3．數據庫系統。對識別設備形成的大量數據進行存儲管理。4．操作管理系統。可根據數據庫中的數據等信息，對全過程的操作進行控制，實現全過程安全監管。四、物聯網技術在LPG灌裝行業的應用前景應用物聯網技術可以實現讓物體“說話”，實現與物的交互。這是虛擬世界與物理世界交互的關鍵。可以大大提高與設備信息傳遞的自動化和高效化，促進整個操作過程的智能化、自動化和安全化。隨著國家和行業對液化石油氣灌裝行業安全運行水平和服務水平的關注，物聯網技術由于所具有的物物交互優點，必將在LPG灌裝行業發揮更大作用。未來，物聯網技術將圍繞瓶裝液化石油氣從運輸、充裝到使用的各環節進行信息監管，提高鋼瓶全生命周期的安全管理水平，促進液化石油氣灌裝行業向更智能化、便捷化、安全可靠化發展。

五、結語

物聯網由于可以實現物與物的交互，在液化石油氣灌裝行業的運輸、灌裝、配送等環節都可以發揮較大作用，較好地滿足政府監管以及企業高效智能運營的需要。未來，隨著行業整合監管力度的加大，物聯網技術作為一種有效的手段，必將得到推廣并促進行業的安全智能健康發展。

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作者:于彥雷 張鵬 劉雪源 王馨 單位:中海油能源發展股份有限公司銷售服務分公司